larshaukeland

Fiskeskjell – inpirerer armerte hansker

Beskyttende klær burde kombinere både hardhet (motstand mot punktering) og fleksibilitet. Men de hardeste materialene er vanligvis stive. Dette er løst med biter av hard substans på et mykere lag, for eksempel lorica squamata, romersk panser med metall skjell sydd på tøy.

Nå har ingeniører ved McGill universitetet modellert panser på fiskers skjellbelagte “hud” med overlappende skjell som fra abbor og alligator hovedsakelig. De eksperimenterte omfattende på skinnene og skjellene selv for å finne ut hvor hardt og tøft (resistente mot brudd) de er, og hvordan de brytes. Ingeniørene fant at dess mindre skjellene var, dess mer resistente var de mot gjennombrudd, og der er “det hardeste kollagen-baserte materiale vi vet om”.

Forskerne brukte computermodellering for å finne den beste løsningen, så lagde de skjellene fra striper med hard keramisk aluminiumoksid 0,6 mm tykk og limte dem til en utstrukket stripe. Når stripen var løslatt, gled skjellene over det neste skjellet og overlappet. Dette arrangementet av skjell ble så limt til et mykt, elastisk silikonmembran.

De fant at dette membranet med det skjellbelagt panseret var fremdeles veldig fleksibelt, med det komprimiterte ikke hardheten. Istedenfor var panseret faktisk mer resistent mot punktering en  fortsettende lag med keramikk. Dessuten beholdt panseret motstandskraften selv etter flere punkteringer, selv når punkteringene bare var to skjell fra hverandre.

Selvsagt var der den normale faktaløse hyllingen av evolusjonen:

“Gjennom millioner av år med evolusjon har dyrene utviklet et meget effektivt beskyttende system for å motstå mekaniske trusler fra jegere, med arter som sloss mot hverandre og de hasardiøse omgivelsene.”

Men, som vanlig. var det ikke evolusjonen som bidro til ekte vitenskapelig innsikt på hvordan panseret fungerte, eller til og med hvordan det oppstod. Forskerne stolte virkelig ikke på tilfeldige mutasjoner og naturlig utvelgelse for å lage disse beskyttende hanskene! Dette er bare et av mange eksempler på at menneskelige ingeniører lærer fra naturens Skaper – et hurtigutviklende område kalt biomimetikk eller biomimikri.